孫智宇

摘要：隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，在我國目前的機械生產(chǎn)制造中已經(jīng)實現(xiàn)了機械自動化技術(shù)的應(yīng)用，推進了我國機械制造業(yè)的大力發(fā)展。相比于以往傳統(tǒng)型的機械制造技術(shù)來說，機械自動化技術(shù)實現(xiàn)了各類問題的解決，也有效保障了工程效率和質(zhì)量，

關(guān)鍵詞：機械自動化技術(shù);建筑工程施工;應(yīng)用

前言

隨著社會經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，建筑產(chǎn)業(yè)應(yīng)用先進自動化技術(shù)來的現(xiàn)象越來越廣泛。自動化技術(shù)指在無人干預(yù)的情況下，機器或裝置等能按照預(yù)訂的程序或指令自動控制操作的技術(shù)。由于高層建筑施工存在較大的技術(shù)難度和安全隱患，傳統(tǒng)的人力施工已無法滿足現(xiàn)階段日益發(fā)展的社會市場，由此自動化施工技術(shù)逐漸取代人力施工被用于高層建筑工程施工中?；诟鞣N自動化技術(shù)，高層建筑自動化施工系統(tǒng)逐漸發(fā)展起來，其能有效提高高層建筑工程的生產(chǎn)力和產(chǎn)品質(zhì)量，解決勞動力短缺和安全風(fēng)險等諸多問題。因此，高層建筑自動化施工系統(tǒng)發(fā)展與應(yīng)用具有十分顯著的研究價值和社會價值。

1高層建筑自動化施工系統(tǒng)研究現(xiàn)狀

1.1運輸系統(tǒng)

運輸系統(tǒng)負責(zé)材料和設(shè)備的現(xiàn)場運輸，尤其是垂直吊裝，極大地影響了高層建筑的施工效率，由此，相關(guān)研究主要集中在提高自動化運輸系統(tǒng)的工作效率上。日本的Nishimura等提出了一種舉升系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以防止舉起的組件沿其垂直軸旋轉(zhuǎn)。機器人塔式起重機系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以通過測量直線距離的激光設(shè)備以及測量水平和垂直角度的編碼器和加速度計來優(yōu)化路徑。Cho等開發(fā)了一種利用射頻識別（RFID）和泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)（USN）的智能舉升車，其可以捕獲物料移動信息并進行智能管理。確定了高層建筑中現(xiàn)有自動升降機的兩個主要挑戰(zhàn)，即升降機的?？睾凸と伺c升降機之間的通信，因此，提供了一種改進的自動升降機概念模型。

1.2集成子系統(tǒng)

（1）鋼梁組裝。鋼結(jié)構(gòu)在高層建筑中很常見，鋼梁組裝是高風(fēng)險、高難度的工作，因此，自動化施工技術(shù)能大大提高其工作效率和安全性。韓國開發(fā)一種機械臂自動化組裝系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括自動錨固裝置，控制系統(tǒng)和運輸系統(tǒng)三個子系統(tǒng)。另一方面，臺灣大學(xué)于2017年提出的機器人自動組裝系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)、對齊、螺栓連接和卸載等自動化工作方法，使得鋼梁組裝過程實現(xiàn)自動化。

（2）外墻工作。施工自動化技術(shù)在高層建筑外墻工作上主要體現(xiàn)在清潔、檢查和維護等方面。針對其工作性質(zhì)，研究大多圍繞攀爬機器人、清潔機器人和檢查機器人展開。高層建筑外墻攀爬機器人的核心技術(shù)主要包括黏附方法、運動方式和步態(tài)方式等。其中真空抽吸一直是高層建筑攀爬機器人最常用的黏合方法之一，除此，干式粘合劑系統(tǒng)，以提供高摩擦力來支撐機器人。攀爬機器人的運動方式主要有腿驅(qū)動、輪驅(qū)動和纜線驅(qū)動等，除此，多鏈式履帶攀爬機器人，具有很高的有效載荷能力和機動性，可避免障礙物。針對攀爬機器人的步態(tài)方式，機械同步步態(tài)，在不犧牲機動性的情況下減少了執(zhí)行器的數(shù)量和成本。采用仿生概念，通過模仿壁虎的腿和腰部，開發(fā)了具有五連桿機構(gòu)和單活塞機構(gòu)的攀爬機器人，使其具有快速攀爬和重載的特點。清潔機器人自2000年以來一直是研究熱點，其研究主要集中在機構(gòu)設(shè)計、安全防護、清潔機制和控制策略等。

（3）立面安裝。傳統(tǒng)的高層建筑立面安裝方法是用絞盤和起重機手動安裝，這種方法所需的人力投入和時間成本都較高，因此，為了實現(xiàn)高層建筑外立面的高效安裝，許多學(xué)者致力于立面安裝自動化技術(shù)研究。韓國提出了一種室內(nèi)立面安裝系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)合了挖掘機和機器人操縱器以及用于工人與環(huán)境之間實時交互的人機協(xié)作系統(tǒng)。

2建筑機械自動化技術(shù)發(fā)展趨勢

2.1智能化水平的發(fā)展趨勢

隨著我國科技的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)智能化逐漸滲入到各行各業(yè)當(dāng)中，在建筑機械自動化技術(shù)研究過程中也要趨于智能化發(fā)展。其中建筑機械自動化技術(shù)的智能發(fā)展主要體現(xiàn)在以下方面，第一為企業(yè)的智能化管理發(fā)展，針對建筑機械技術(shù)的智能化要實現(xiàn)智能化的精準定位，充分發(fā)揮智能化的主要作用。第二為建筑行業(yè)機械自動化技術(shù)的資源優(yōu)化，將智能化技術(shù)應(yīng)用于資源優(yōu)化中可有效降低建筑施工的成本，在確保建筑施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上可更好地發(fā)揮智能化機械自動化技術(shù)的作用。

2.2擴大應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展趨勢

鑒于機械自動化技術(shù)自身所具備的優(yōu)勢，其在實際建筑施工中占據(jù)很大的比例，隨著我國社會經(jīng)濟市場的不斷發(fā)展，建筑領(lǐng)域要得到更好的發(fā)展，就要將其工作的效率在原有的基礎(chǔ)上提升，同時也要逐漸拓寬技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍。如部分建筑存在難度較高、危險系數(shù)較大的情況，針對諸如海底隧道及跨度較大的橋梁等體型較大工程，在實際施工時會包含很多繁瑣復(fù)雜的管線工作，使用機械自動化技術(shù)可使得這些問題更好地解決。

2.3綠色環(huán)保的發(fā)展趨勢

在建筑施工領(lǐng)域中，機械自動化技術(shù)本身具有穩(wěn)定性較高的優(yōu)勢，但實際施工中也會存在資源浪費的現(xiàn)象，部分施工會伴隨較多的環(huán)境污染。

2.4對象識別的發(fā)展趨勢

在建筑機械自動化技術(shù)中最主要的一個部分就是作業(yè)對象的識別，在很多實際建筑施工中都有較好地體現(xiàn)，如在液壓裝置的挖掘機中作業(yè)對象識別就有較好的應(yīng)用，該項內(nèi)容主要借助于傳感方式對作業(yè)對象的形狀和材質(zhì)等進行判斷，之后進行分析和匯總工作。進一步強化對象識別可加強建筑施工的質(zhì)量，降低返工現(xiàn)象的出現(xiàn)概率，達到人力及物力的節(jié)約，促進自動化技術(shù)的發(fā)展。

結(jié)束語

總結(jié)可得，建筑機械自動化技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展具有較為重要的意義和作用，不僅可直觀觀察到建筑領(lǐng)域機械自動化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，還可便于針對發(fā)展中所存在問題制定合理的發(fā)展趨勢。盡管我國對于建筑機械自動化的研究已開展很長時間，但在實際發(fā)展中還存在可改進的部分，要促進建組機械自動化技術(shù)的發(fā)展，就要依據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)不斷向智能化、綠色環(huán)保等方面推進。

參考文獻：

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